CA2200200A1 - Procede d'epuration des fumees par voie humide pour des polluants gazeux - Google Patents
Procede d'epuration des fumees par voie humide pour des polluants gazeuxInfo
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Abstract
L'invention a pour objet de perfectionner les procédés d'épuration des fumées par voie humide pour des polluants gazeux faiblement solubles tels que le mercure métal ou le monoxyde d'azote. Suivant l'invention un oxydant puissant est mis en oeuvre pour oxyder ces polluants à la surface des gouttelettes dispersées dans les fumées à épurer. Les polluants ainsi oxydés, plus solubles peuvent être transférés dans un liquide de lavage.
Description
~ w 096/091~8 2 2 0 0 2 0 0 P~llrhgsrol2oo PROCEDE D'EPURATION DES FUME~S PAR VOIE HUMIDE POUR DES POLLUANTS GA~EUX
1)0 M ~IN~ ~ L'IN V~NII~ N
s La présenle invel1tion se rérère aux pl ocessus indusll iels émeltallt des fulllées qui doivent être épurées avant rejet à l'atltlospl~èle. Elle se réfère plus pal~iculièlelllenl aux procédés d'épuration des fumées par voie hulllide de polluallts gazeux et notalnlllellt de polluanls gazeux faiblemellt solubles.
ETA'I' DE L'ART
La plupalt des processus indusll iels émeltellt des fumées conlellallt différellts polluants sous forme parliculaire et/ou gazeuse. Pour la capta~ioll des poussières de très nombreuses techlliques Ollt élé proposées et mises en oeuvre: cyclone, éleclrofilll e sec, filtre à mallclle, laveur venlul i, électrofiltre hulllide, etc.... Pour la caplation des pollllanls gazeux des tecllniques sèches et humides Ollt été proposées et mises en oeuvre. Dans les techlligues sèclles un solide finement divisé est injecté dans les fumées à épurer. Les polluallls gazeux sOIlt alors caplés par les palticllles du dit solide soil pal réaction cllimique (pal exemple ~lCI réagissal-t sur des pal-licules de chaux) soit par adsorp~ion (par exemple mercure adsorbé sur du cllarbon actif). Le solide finelllenl divisé esl ensuite capté dans un dépoussiéreul, par exenlple électrorllll e ou rlltre à
20 mallclle.
Toutes ces techlliques sont linlitées par les difrlcullés inl~él-elltes aux transferts gaz-solide et conduisellt à un excès de consolnlllalioll de réaclifs. C'est pourquoi on prérèl e souvent des techlliques humides en particulier lorsque la concenllatioll à atteindre dans les fumées épulées est faible. Dans les teclmiques llumides, un contact in~ime est réalisé entle les fumées et le liquide de 2s lavage et les polluants gazeux sont transférés dans ledit liquide de lavage où ils sont soit simplemellt dissous dans le cas de gaz très solubles (par exeml)le HCI dans l'eau) soit "neutl alisés"
dans le cas de gaz peu solubles par réaction pllysico-chimique avec un réactif dispersé dans le liquide de lavage, la "neulralisatioll" perme~lrail de poursuivre la dissolulion du polluant gazeux considéré malgré sa faible solubilité (par exemple SO2 "neutlalisé" en phase acqueuse par de la 30 chaux ou du mercure "neutralisé" par adsorption en phase acqueuse sur du charbon actif).
- Ces tecllni(lues llumides sonl en génclal plus efrlcaces (lue les lecllniques sèches, mais sont aussi Iimitées par exemple par la lrès faible solubililé de cerlaills polluanls gazeux comme le melcule métal ou le monoxyde d'azole. Elles sont aussi limités par Ies condiliolls de caplation imposées par les autres polluan~s plus solubles et aussi présellls dans les fumées à épurer. C'est pourquoi il a 35 été proposé de modifier l'é~at chilllique de ces polluants gazeux, en phase gazeuse, avant caplatioli
1)0 M ~IN~ ~ L'IN V~NII~ N
s La présenle invel1tion se rérère aux pl ocessus indusll iels émeltallt des fulllées qui doivent être épurées avant rejet à l'atltlospl~èle. Elle se réfère plus pal~iculièlelllenl aux procédés d'épuration des fumées par voie hulllide de polluallts gazeux et notalnlllellt de polluanls gazeux faiblemellt solubles.
ETA'I' DE L'ART
La plupalt des processus indusll iels émeltellt des fumées conlellallt différellts polluants sous forme parliculaire et/ou gazeuse. Pour la capta~ioll des poussières de très nombreuses techlliques Ollt élé proposées et mises en oeuvre: cyclone, éleclrofilll e sec, filtre à mallclle, laveur venlul i, électrofiltre hulllide, etc.... Pour la caplation des pollllanls gazeux des tecllniques sèches et humides Ollt été proposées et mises en oeuvre. Dans les techlligues sèclles un solide finement divisé est injecté dans les fumées à épurer. Les polluallls gazeux sOIlt alors caplés par les palticllles du dit solide soil pal réaction cllimique (pal exemple ~lCI réagissal-t sur des pal-licules de chaux) soit par adsorp~ion (par exemple mercure adsorbé sur du cllarbon actif). Le solide finelllenl divisé esl ensuite capté dans un dépoussiéreul, par exenlple électrorllll e ou rlltre à
20 mallclle.
Toutes ces techlliques sont linlitées par les difrlcullés inl~él-elltes aux transferts gaz-solide et conduisellt à un excès de consolnlllalioll de réaclifs. C'est pourquoi on prérèl e souvent des techlliques humides en particulier lorsque la concenllatioll à atteindre dans les fumées épulées est faible. Dans les teclmiques llumides, un contact in~ime est réalisé entle les fumées et le liquide de 2s lavage et les polluants gazeux sont transférés dans ledit liquide de lavage où ils sont soit simplemellt dissous dans le cas de gaz très solubles (par exeml)le HCI dans l'eau) soit "neutl alisés"
dans le cas de gaz peu solubles par réaction pllysico-chimique avec un réactif dispersé dans le liquide de lavage, la "neulralisatioll" perme~lrail de poursuivre la dissolulion du polluant gazeux considéré malgré sa faible solubilité (par exemple SO2 "neutlalisé" en phase acqueuse par de la 30 chaux ou du mercure "neutralisé" par adsorption en phase acqueuse sur du charbon actif).
- Ces tecllni(lues llumides sonl en génclal plus efrlcaces (lue les lecllniques sèches, mais sont aussi Iimitées par exemple par la lrès faible solubililé de cerlaills polluanls gazeux comme le melcule métal ou le monoxyde d'azole. Elles sont aussi limités par Ies condiliolls de caplation imposées par les autres polluan~s plus solubles et aussi présellls dans les fumées à épurer. C'est pourquoi il a 35 été proposé de modifier l'é~at chilllique de ces polluants gazeux, en phase gazeuse, avant caplatioli
2-20~ 2~0 ~ 2 ~ ~s polluants. Il a ainsi éLé proposé d'injecter du sulfure de sodium dans les fJmces qui rormP~
différents sulfures avec les polluants présents, notammel1t du sulfure de mercure avec le mercure qui est sous forme particulaire et peut donc être capté dans un dépoussiéreur placé en aval du point d'injection. L'inconvénient de cette méthode est dû au risque de dégagement d'hydrogène 5 sulfuré au niveau de l'épuration des fumées ou à partir des résidus de l'épuration des fumées.
D'autres méthodes ont aussi été proposées pour oxyder le monoxyde d'azote en dioxyde d'azote en injectant dans les fumées différents oxydants comme le dioxyde de chlore, I'ozone, etc.... Puis après cette étape d'oxydation en phase gazeuse, les fumées sont épurées par voie humide. Ces méthodes ont l'inconvénient de conduire à une consommation élevée de réactifs d'une part en l0 raison de la difficulté de mélanger l'oxydant avec un débit de fumée important, et d'autre part en raison du caractère peu sélectif de l'oxydation qui peut agir par exemple sur le dioxyde de soufre très souvent présent et qu'il est plus efficace et plus économique de capter par d'autres procédés.
Dans le brevet FR-B-2643 286 I'oxydation est réalisée de manière plus efficace en injectant dans les fumées d'une part un agent acide gazeux facilement soluble (par exemple HCI) et d'autre part, 15 en aval, par pulvérisation, un liquide de lavage contenant un composé d'oxydation (par exemple NaClO2) qui lorsque le HCI est absorbé dans les gouttelettes de liquide réagit avec le NaClO2 pour générer au contact des gouttelettes et des fumées un oxydant, le dioxyde de chlore dans l'exemple considéré: Cette méthode présente toutefois l'inconvénient de nécessiter un mélange homogène de l'agent acide gazeux avec un débit de fumée important en amont du laveur.
20 La présente invention vise à supprhner ces inconvénients tout en tenant compte des exigences d'une épuration multi-polluants efficace.
SOMMAIRE DE L'lNVENTlON -~~ La présente invention porte sur un procédé d'épuration des fumées contenant des po~
25 gazeux très peu solubles dans lequel les fumées sont épurées par voie humide~n laveur avec un ou plusieurs niveaux de dispositifs de dispersion du liquide de lava~les fumées à épurer, recyclage du liquide de lavage, injection d'acide ou de neutral~ns le bac de recyclage pour ajuster le pH, et purge de déconcentration des polluan~és, caractérisé en ce que:
a) on introduit un composé d'oxydation (l9~oins dans le liquide de lavage envoyé dans le 30 dispositif de dispersion (13a) dispersan~rée du laveur ledit liquide de lavage dans les fumées à épurer.
b) on détermine l'en~nent de l'injectioll du composé d'oxydation de manière à ce que le temps de parco~iquide entre ledit point d'injection et ledit dispositif de dispersion permette de déc~le composé d'oxydation à l'aide du ou des agents de déclenchement contenus dans 35 lel~de de lavage.
22~0 200 - 2bis SOMl!~IRE DE L ' INVENTION
La présente invention porte sur un procédé d'épuration des fumées contenant des polluants gazeux très peu solubles dans lequel les fumées sont épurées par voie humide dans un laveur avec un ou plusieurs niveaux de dispositifs de dispersion du : liquide de lavage dans les fumées à épurer, recyclage du liquide de lavage, injection d'acide ou de neutralisant dans le bac de recyclage pour ajuster le pH, et purge de déconcentra-tion des polluants captés, et injection dans ledit liquide de lavage d'un composé d'oxydation pouvant être déclenché par un agent de déclenchement, caractérisé en ce que :
a) on introduit ledit composé d'oxydation (19) au moins dans ~_ 15 le liquide de lavage envoyé dans le dispositif de dispersion (13a) dispersant à l'entrée du laveur ledit liquide de lavage dans les fumées à épurer :
b) on introduit le composé d'oxydation en un point tel que le temps de parcours du liquide entre ledit point d'injection et ledit dispositif de dispersion assure que le déclenchement du composé d'oxydation à l'aide du ou des agents de déclenchement contenus dans le liquide de lavage est substantiellement réalisé au moment de la dispersion dudit liquide de lavage.
, ' - 2~0~200 , ~ ~
~ s ~h s~ c ~l~
c) on mailltien1ell amollt du point d'injectioll du composé d'oxydation la compositioll du liquide de lavage en agents de déclencllemellt.
Les polluants oxydés, beaucoup plus solubles, peuvent être transrérés dans un liquide de lavage.
Pour rendre le procédé aussi efficace que possible une variante préférée consiste à "neutraliser"
5 par une réaction pllysico-cllimique les polluants oxydés soit dans le laveur lui-même lorsque les exigences sur le liquide de lavage (notamment de pE~) sont analogues pour l'oxydation et la neutralisation, soit dans Ull second laveur placé en aval lorsque les dites exigences ne sont pas compatibles.
Le plus souvent pour éviter une surconsommation de composés d'oxydation en présence de SO2, lo le liquide de lavage est maintenu à un pH acide, de préférence entre 1,5 et 3,5.
FF~ E ~a~, 220020~
wo 96/09108 4 PCr/E~9S/01200_ DESCRlPTION DETA~l,l,F.F', DE L'lNVENTlON
Une meilleure compréhension de l'invention peut être obtenue m~intrn~nt grâce à la description détaillée suivante en liaison avec la figure 1 qui donne une représent~tion sçhem~tique du procédé
objet de l'invention.
s Les fumées à épurer (2) pél1ell~nl dans un laveur (1) où elles sont contactées par le liquide de ., lavage recyclé (12) réparti dans les gaz par des dispositifs appropriés (13a) et (13b). Elles sortent du laveur épurées (3~. Le liquide de lavage (12) introduit dans le laveur (1), après contact avec les :.
gaz est récupéré (4) dans un bac (5) qui peut être ~-nrn~é dans la base du laveur (1). Le plus soLIv~lll la compG~;lion des fumées à épurer (2) est variable et le liquide de lavage récupéré (4) est lo à un pH variable. Une adjonction d'agent acide liquide (16) ou une adjonction d'agent neutralisant (17) peut etre faite dans le bac (S) de manière à ce que le liquide de lavage soit m~intçnll à un pH
consl~n~. Le pH peut etre mesuré sur le liquide de lavage (4) ou sur le liquide (10) ou sur le liquide (12).
A la sortie du bac (5) une faible partie du liquide (6) est dirigée sur une station de traitement (7).
Les poltu~nt~ captés et les produits de réaction sont précipités et séparés sous forme de résidus solides (9) tandis que l'eau claire (8) contient des sels neutres ne posant en général pas de problème vis à vis du milieu naturel.
La plus grande partie du liquide (10) est renvoyée vers le laveur par une pompe de recyclage (11), et le liquide de recyclage ainsi mis sous pression est à nouveau disl)e. sé dans les fumées à épurer par les dispositifs approp,iés (13a) et (13b). Un appoint d'eau (18) peut être réalisé dans le bac (5) pour m~intenir con~l~nl le niveau de liquide dans ce bac et ainsi cor"pensel~ I'eau évaporée dans le laveur (1) pour saturer les fumées en vapeur d'eau ainsi que la purge de déconcenll~lion (6).
Les dispositions ci-dessus, en soi connues, sont complétées de la manière suivante pour mettre en oeuvre l'invention. Le dispositif de dispt;l:,ion (13a) placé à l'entrée du laveur est ~limenté en liquide de lavage sous pression (12~ par l'intermédiaire d'un dispositif (20) à l'entrée duqùel est injecté un composé d'oxydation. Le dispositif (1 3a) est le premier dispositif de dispersion ~enconlle par les fumées à épurer (2~ lorsqu'elles pénètrent dans le laveur (1). Ce dispositif (13a) peut être utilement constitué d'un pulvérisateur placé au centre ou de plusieurs pulvérisateurs situés dans le même plan. Le composé d'oxydation peut être utilement choisi parmi des o~ydal~ls p~liss~nts comme le chlorite de sodium, I'hypochlorite de sodium, I'ozone. Lorsque de tels oxydants p~ s~nt~ sont injectés dans le liquide de lavage (12~ leur action oxydante peut être déclenchée systématiquement si le liquide de lavage (11) a une composition appropriée. Il en résulte la production d'agent oxydant gazeux comme le dioxyde de chlore, l'oxygène n~ nt, etc.
..., et la c~p~rité du dispositif (20) est déterminée pour que le temps de parcours du liquide (11) 3s entre l'injection (19) et le dispositif de dispersion (13a) permette de déclencher le composé
2~00200 d'oxydation (19). Des essais ont montré que ce temps pouvait être inférieur à 1 seconde. Si la capacité du dispositif (20) est trop importante, I'agent oxydant serait très rapidement consommé
par d'autres polluants que le ou les polluants visés et déjà présenLs dans le liquide de lavage comme les sulfites/bisulfites provenant de la captation du SO2 très souvent présent dans les -5 fumées. L'injection au plus près et le déclenchement contrôlé permett~nt de limiter la consommation de composés d'oxydation qui sont coûteux, d'éviter les effets secondaires liés à une sul consor,l,.l~lion de ces produits et surtout de disposer d'un agent oxydant gazeux à la surface des gouttrlettes di;"Je~ées dans les filmée~ 11 en résulte une oxydation efficace des polluants gazeux très peu solubles comme le mercure métal ou le monoxyde d'azote; le mercure métal o Hg (0) est tl allsror-"é en Hg (II) et le monoxyde d'azote en dioxyde d'azote beaucoup plus solubles et pouvant être transférés dans un liquide de lavage. Pour rendre le procédé aussi efficace que possible une variante pl éfe, ~e consiste à "neutraliser" par une réaction physico-chimique les polluants oxydés soit dans le laveur lui-même à l'aide de dispositifs de dispersion (13b) du liquide de lavage, lorsque les exigences sur le liquide de lavage (notamment de pH) sont analogues pour 1S l'oxydation et la neutralisation, soit dans un second laveur placé en aval lorsque lesdites exigences ne sont pas compatibles.
Dans le cas du dioxyde d'azote, une réaction de neutralisation préfél t e consiste à utiliser un liquide de lavage dans lequel on injecte du sulfite de sodium (qui peut provenir de la neutralisation du dioxyde de soufre des fumées) à un pH compris entre 8,5 et 9 de plerélellce; tandis que les 20 sulfites sont oxydés, le dioxyde d'azote est réduit en azote, ce qui évite les problèmes de nitrates.
Dans le cas du mercure, d'autres réactions physico-chimiques de neutralisation peuvent être utilement mises en oeuvre: des réactions de co..,pl~"~ation en m~inten~nt une teneur en ions chlorures supérieure à 10 g/l (complexe HgC14) ou en injectant des chelates; ou des réactions d'adsorption sur des solides finenlt;l.l divisés comme la poudre de charbon actif ou les cendres 2s volantes ( de préférence à une concentration au moins égale à 5g/1).
Les agents de déclenrllrmrnt sont par e"e..,ple:
- les ions hydrogènes dont la concenl~lion est définie par le pH du liquide (de plerelellce en pH
acide, dans la plage l,S à 3,5) - les solides l~ n~ divisés comme les cendres volantes.
30 Les agents de décl~..-nl~ ent peuvent être introduits (21) dans le bac de recyclage (5) ou dans les fumées (22) en amont du laveur puis captés dans le laveur et l~ al~srél és dans le liquide de lavage (4) ou encore provenir du procédé émett~nt les fumées à épurer.
différents sulfures avec les polluants présents, notammel1t du sulfure de mercure avec le mercure qui est sous forme particulaire et peut donc être capté dans un dépoussiéreur placé en aval du point d'injection. L'inconvénient de cette méthode est dû au risque de dégagement d'hydrogène 5 sulfuré au niveau de l'épuration des fumées ou à partir des résidus de l'épuration des fumées.
D'autres méthodes ont aussi été proposées pour oxyder le monoxyde d'azote en dioxyde d'azote en injectant dans les fumées différents oxydants comme le dioxyde de chlore, I'ozone, etc.... Puis après cette étape d'oxydation en phase gazeuse, les fumées sont épurées par voie humide. Ces méthodes ont l'inconvénient de conduire à une consommation élevée de réactifs d'une part en l0 raison de la difficulté de mélanger l'oxydant avec un débit de fumée important, et d'autre part en raison du caractère peu sélectif de l'oxydation qui peut agir par exemple sur le dioxyde de soufre très souvent présent et qu'il est plus efficace et plus économique de capter par d'autres procédés.
Dans le brevet FR-B-2643 286 I'oxydation est réalisée de manière plus efficace en injectant dans les fumées d'une part un agent acide gazeux facilement soluble (par exemple HCI) et d'autre part, 15 en aval, par pulvérisation, un liquide de lavage contenant un composé d'oxydation (par exemple NaClO2) qui lorsque le HCI est absorbé dans les gouttelettes de liquide réagit avec le NaClO2 pour générer au contact des gouttelettes et des fumées un oxydant, le dioxyde de chlore dans l'exemple considéré: Cette méthode présente toutefois l'inconvénient de nécessiter un mélange homogène de l'agent acide gazeux avec un débit de fumée important en amont du laveur.
20 La présente invention vise à supprhner ces inconvénients tout en tenant compte des exigences d'une épuration multi-polluants efficace.
SOMMAIRE DE L'lNVENTlON -~~ La présente invention porte sur un procédé d'épuration des fumées contenant des po~
25 gazeux très peu solubles dans lequel les fumées sont épurées par voie humide~n laveur avec un ou plusieurs niveaux de dispositifs de dispersion du liquide de lava~les fumées à épurer, recyclage du liquide de lavage, injection d'acide ou de neutral~ns le bac de recyclage pour ajuster le pH, et purge de déconcentration des polluan~és, caractérisé en ce que:
a) on introduit un composé d'oxydation (l9~oins dans le liquide de lavage envoyé dans le 30 dispositif de dispersion (13a) dispersan~rée du laveur ledit liquide de lavage dans les fumées à épurer.
b) on détermine l'en~nent de l'injectioll du composé d'oxydation de manière à ce que le temps de parco~iquide entre ledit point d'injection et ledit dispositif de dispersion permette de déc~le composé d'oxydation à l'aide du ou des agents de déclenchement contenus dans 35 lel~de de lavage.
22~0 200 - 2bis SOMl!~IRE DE L ' INVENTION
La présente invention porte sur un procédé d'épuration des fumées contenant des polluants gazeux très peu solubles dans lequel les fumées sont épurées par voie humide dans un laveur avec un ou plusieurs niveaux de dispositifs de dispersion du : liquide de lavage dans les fumées à épurer, recyclage du liquide de lavage, injection d'acide ou de neutralisant dans le bac de recyclage pour ajuster le pH, et purge de déconcentra-tion des polluants captés, et injection dans ledit liquide de lavage d'un composé d'oxydation pouvant être déclenché par un agent de déclenchement, caractérisé en ce que :
a) on introduit ledit composé d'oxydation (19) au moins dans ~_ 15 le liquide de lavage envoyé dans le dispositif de dispersion (13a) dispersant à l'entrée du laveur ledit liquide de lavage dans les fumées à épurer :
b) on introduit le composé d'oxydation en un point tel que le temps de parcours du liquide entre ledit point d'injection et ledit dispositif de dispersion assure que le déclenchement du composé d'oxydation à l'aide du ou des agents de déclenchement contenus dans le liquide de lavage est substantiellement réalisé au moment de la dispersion dudit liquide de lavage.
, ' - 2~0~200 , ~ ~
~ s ~h s~ c ~l~
c) on mailltien1ell amollt du point d'injectioll du composé d'oxydation la compositioll du liquide de lavage en agents de déclencllemellt.
Les polluants oxydés, beaucoup plus solubles, peuvent être transrérés dans un liquide de lavage.
Pour rendre le procédé aussi efficace que possible une variante préférée consiste à "neutraliser"
5 par une réaction pllysico-cllimique les polluants oxydés soit dans le laveur lui-même lorsque les exigences sur le liquide de lavage (notamment de pE~) sont analogues pour l'oxydation et la neutralisation, soit dans Ull second laveur placé en aval lorsque les dites exigences ne sont pas compatibles.
Le plus souvent pour éviter une surconsommation de composés d'oxydation en présence de SO2, lo le liquide de lavage est maintenu à un pH acide, de préférence entre 1,5 et 3,5.
FF~ E ~a~, 220020~
wo 96/09108 4 PCr/E~9S/01200_ DESCRlPTION DETA~l,l,F.F', DE L'lNVENTlON
Une meilleure compréhension de l'invention peut être obtenue m~intrn~nt grâce à la description détaillée suivante en liaison avec la figure 1 qui donne une représent~tion sçhem~tique du procédé
objet de l'invention.
s Les fumées à épurer (2) pél1ell~nl dans un laveur (1) où elles sont contactées par le liquide de ., lavage recyclé (12) réparti dans les gaz par des dispositifs appropriés (13a) et (13b). Elles sortent du laveur épurées (3~. Le liquide de lavage (12) introduit dans le laveur (1), après contact avec les :.
gaz est récupéré (4) dans un bac (5) qui peut être ~-nrn~é dans la base du laveur (1). Le plus soLIv~lll la compG~;lion des fumées à épurer (2) est variable et le liquide de lavage récupéré (4) est lo à un pH variable. Une adjonction d'agent acide liquide (16) ou une adjonction d'agent neutralisant (17) peut etre faite dans le bac (S) de manière à ce que le liquide de lavage soit m~intçnll à un pH
consl~n~. Le pH peut etre mesuré sur le liquide de lavage (4) ou sur le liquide (10) ou sur le liquide (12).
A la sortie du bac (5) une faible partie du liquide (6) est dirigée sur une station de traitement (7).
Les poltu~nt~ captés et les produits de réaction sont précipités et séparés sous forme de résidus solides (9) tandis que l'eau claire (8) contient des sels neutres ne posant en général pas de problème vis à vis du milieu naturel.
La plus grande partie du liquide (10) est renvoyée vers le laveur par une pompe de recyclage (11), et le liquide de recyclage ainsi mis sous pression est à nouveau disl)e. sé dans les fumées à épurer par les dispositifs approp,iés (13a) et (13b). Un appoint d'eau (18) peut être réalisé dans le bac (5) pour m~intenir con~l~nl le niveau de liquide dans ce bac et ainsi cor"pensel~ I'eau évaporée dans le laveur (1) pour saturer les fumées en vapeur d'eau ainsi que la purge de déconcenll~lion (6).
Les dispositions ci-dessus, en soi connues, sont complétées de la manière suivante pour mettre en oeuvre l'invention. Le dispositif de dispt;l:,ion (13a) placé à l'entrée du laveur est ~limenté en liquide de lavage sous pression (12~ par l'intermédiaire d'un dispositif (20) à l'entrée duqùel est injecté un composé d'oxydation. Le dispositif (1 3a) est le premier dispositif de dispersion ~enconlle par les fumées à épurer (2~ lorsqu'elles pénètrent dans le laveur (1). Ce dispositif (13a) peut être utilement constitué d'un pulvérisateur placé au centre ou de plusieurs pulvérisateurs situés dans le même plan. Le composé d'oxydation peut être utilement choisi parmi des o~ydal~ls p~liss~nts comme le chlorite de sodium, I'hypochlorite de sodium, I'ozone. Lorsque de tels oxydants p~ s~nt~ sont injectés dans le liquide de lavage (12~ leur action oxydante peut être déclenchée systématiquement si le liquide de lavage (11) a une composition appropriée. Il en résulte la production d'agent oxydant gazeux comme le dioxyde de chlore, l'oxygène n~ nt, etc.
..., et la c~p~rité du dispositif (20) est déterminée pour que le temps de parcours du liquide (11) 3s entre l'injection (19) et le dispositif de dispersion (13a) permette de déclencher le composé
2~00200 d'oxydation (19). Des essais ont montré que ce temps pouvait être inférieur à 1 seconde. Si la capacité du dispositif (20) est trop importante, I'agent oxydant serait très rapidement consommé
par d'autres polluants que le ou les polluants visés et déjà présenLs dans le liquide de lavage comme les sulfites/bisulfites provenant de la captation du SO2 très souvent présent dans les -5 fumées. L'injection au plus près et le déclenchement contrôlé permett~nt de limiter la consommation de composés d'oxydation qui sont coûteux, d'éviter les effets secondaires liés à une sul consor,l,.l~lion de ces produits et surtout de disposer d'un agent oxydant gazeux à la surface des gouttrlettes di;"Je~ées dans les filmée~ 11 en résulte une oxydation efficace des polluants gazeux très peu solubles comme le mercure métal ou le monoxyde d'azote; le mercure métal o Hg (0) est tl allsror-"é en Hg (II) et le monoxyde d'azote en dioxyde d'azote beaucoup plus solubles et pouvant être transférés dans un liquide de lavage. Pour rendre le procédé aussi efficace que possible une variante pl éfe, ~e consiste à "neutraliser" par une réaction physico-chimique les polluants oxydés soit dans le laveur lui-même à l'aide de dispositifs de dispersion (13b) du liquide de lavage, lorsque les exigences sur le liquide de lavage (notamment de pH) sont analogues pour 1S l'oxydation et la neutralisation, soit dans un second laveur placé en aval lorsque lesdites exigences ne sont pas compatibles.
Dans le cas du dioxyde d'azote, une réaction de neutralisation préfél t e consiste à utiliser un liquide de lavage dans lequel on injecte du sulfite de sodium (qui peut provenir de la neutralisation du dioxyde de soufre des fumées) à un pH compris entre 8,5 et 9 de plerélellce; tandis que les 20 sulfites sont oxydés, le dioxyde d'azote est réduit en azote, ce qui évite les problèmes de nitrates.
Dans le cas du mercure, d'autres réactions physico-chimiques de neutralisation peuvent être utilement mises en oeuvre: des réactions de co..,pl~"~ation en m~inten~nt une teneur en ions chlorures supérieure à 10 g/l (complexe HgC14) ou en injectant des chelates; ou des réactions d'adsorption sur des solides finenlt;l.l divisés comme la poudre de charbon actif ou les cendres 2s volantes ( de préférence à une concentration au moins égale à 5g/1).
Les agents de déclenrllrmrnt sont par e"e..,ple:
- les ions hydrogènes dont la concenl~lion est définie par le pH du liquide (de plerelellce en pH
acide, dans la plage l,S à 3,5) - les solides l~ n~ divisés comme les cendres volantes.
30 Les agents de décl~..-nl~ ent peuvent être introduits (21) dans le bac de recyclage (5) ou dans les fumées (22) en amont du laveur puis captés dans le laveur et l~ al~srél és dans le liquide de lavage (4) ou encore provenir du procédé émett~nt les fumées à épurer.
Claims (7)
1. Procédé d'épuration des fumées contenant des polluants gazeux très peu solubles, dans lequel les fumées sont épurées par voie humide dans un laveur avec un ou plusieurs niveaux de dispositifs de dispersion du liquide de lavage dans les fumées à épurer, recyclage du liquide de lavage, injection d'acide ou de neutralisant dans le bac de recyclage pour ajuster le pH, purge de déconcentration des polluants captés, et injection dans ledit liquide de lavage d'un composé d'oxydation pouvant être déclenché par un agent de déclenchement, caractérisé en ce que :
a) on introduit ledit composé d'oxydation (19) au moins dans le liquide de lavage envoyé dans le dispositif de dispersion (13a) dispersant à l'entrée du laveur ledit liquide de lavage dans les fumées à épurer.
b) on introduit ledit composé d'oxydation en un point tel que le temps de parcours du liquide entre ledit point d'injection et ledit dispositif de dispersion assure que le déclenchement du composé d'oxydation à l'aide du ou des agents de déclenchement contenus dans le liquide de lavage est substantiellement réalisé au moment de la dispersion dudit liquide de lavage.
c) on maintient substantiellement constante en amont du point d'injection du composé d'oxydation la composition du liquide de lavage en agents de déclenchement.
6 bis REVENDICATIONS
a) on introduit ledit composé d'oxydation (19) au moins dans le liquide de lavage envoyé dans le dispositif de dispersion (13a) dispersant à l'entrée du laveur ledit liquide de lavage dans les fumées à épurer.
b) on introduit ledit composé d'oxydation en un point tel que le temps de parcours du liquide entre ledit point d'injection et ledit dispositif de dispersion assure que le déclenchement du composé d'oxydation à l'aide du ou des agents de déclenchement contenus dans le liquide de lavage est substantiellement réalisé au moment de la dispersion dudit liquide de lavage.
c) on maintient substantiellement constante en amont du point d'injection du composé d'oxydation la composition du liquide de lavage en agents de déclenchement.
6 bis REVENDICATIONS
2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le composé d'oxydation est choisi dans la famille: chlorite de sodium, hypochlorite de sodium, ozone.
3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les agents de déclenchement sont:
- les ions hydrogènes dont la concentration est définie par le pH du liquide (de préférence en pH
acide, dans la plage 1,5 à 3,5) et/ou, - les solides finement divisés comme les cendres volantes.
- les ions hydrogènes dont la concentration est définie par le pH du liquide (de préférence en pH
acide, dans la plage 1,5 à 3,5) et/ou, - les solides finement divisés comme les cendres volantes.
4 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les agents de déclenchement sont introduits dans le bac de recyclage ou sont captés par le laveur lors du passage des fumées à
épurer dans ledit laveur.
épurer dans ledit laveur.
5 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2 ou 3 ou 4, caractérisé en ce que les polluants oxydés sont neutralisés par une réaction physico-chimique:
- soit dans le laveur lui-même à l'aide de dispositifs de dispersion du liquide de lavage placés en aval des dispositifs de dispersion dispersant le liquide de lavage dans lequel a été injecté le composé d'oxydation, lorsque les exigences sur le liquide de lavage (notamment de pH) sont analogues pour l'oxydation et la neutralisation, soit dans un second laveur placé en aval lorsque lesdites exigences ne sont pas compatibles.
- soit dans le laveur lui-même à l'aide de dispositifs de dispersion du liquide de lavage placés en aval des dispositifs de dispersion dispersant le liquide de lavage dans lequel a été injecté le composé d'oxydation, lorsque les exigences sur le liquide de lavage (notamment de pH) sont analogues pour l'oxydation et la neutralisation, soit dans un second laveur placé en aval lorsque lesdites exigences ne sont pas compatibles.
6 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le polluant à capter est du mercure métal et que ladite réaction physico-chimique consiste à complexer le mercure oxydé soit en maintenant dans le liquide de lavage une concentration en ions chlorures supérieure à 10 g/l soit en injectant un chelate dans le liquide de lavage.
7 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le polluant à capter est du monoxyde d'azote et que ladite réaction physico-chimique consiste à réduire en azote le dioxyde d'azote résultat de l'oxydation en injectant du sulfite de sodium dans un liquide de lavage maintenu à un pH de préférence compris entre 8,5 et 9.
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